Système Nerveux - Sciences et Techniques 4C1 -2024/2025 PDF

Sciences et Techniques 4C1 -2024/2025 Le système nerveux 1) La perception de l’environnement par les organes de sens La communication nerveuse est le moteur de l’essentiel du comportement d’un animal dans un environnement donné, alors que c...

Sciences et Techniques 4C1 -2024/2025 Le système nerveux 1) La perception de l’environnement par les organes de sens La communication nerveuse est le moteur de l’essentiel du comportement d’un animal dans un environnement donné, alors que celui-ci consiste essentiellement en des réponses rapides, ou réflexes, qui sont produites à la suite de la réception sensorielle d’une information ou d’une stimulation. Les stimuli (facteur d’extérieur provoquant une activité nerveuse) peuvent être la lumière, les sons, les odeurs, les saveurs ou la pression et la température. Cette stimulation se fait grâce aux différents organes des sens. Récepteurs sensoriels Perception Stimulus Yeux Oreilles Nez Langue Peau Cette perception se fait grâce à des cellules spécialisées dans la réception de stimulus. A ce stade, la réception d’une stimulation va créer des messages nerveux dans des nerfs, qui vont être conduits jusqu’au cerveau, dans différentes régions selon la nature du message perçu. Récepteurs sensoriels : qu’ils soient externes ou internes, ils ont pour fonction de capter le stimulus et de le convertir en message nerveux. Centres nerveux : différents suivant que l’animal est vertébré ou non, ils ont une fonction intégrative, c’est à dire qu’ils reçoivent des messages nerveux et élaborent une réponse adaptée. Effecteurs : ce sont des muscles ou des glandes, qui élaborent la réponse après réception du message nerveux venant des centres nerveux. 1 Mme Steinmetz  Sciences et Techniques 4C1 -2024/2025 2) Organisation du système nerveux SN autonome (SN végétatif) - Involontaire (fibres motrices viscérales) les muscles cardiaques - Propagation des influx nerveux du SNC vers les muscles lisses (p.ex. tube digestif) les glandes SN somatique - Volontaire (fibres motrices somatiques) - Propagation des influx nerveux du SNC vers les muscles squelettiques SN sympathique Mobilise les systèmes de l’organisme dans des situations d’urgence SN parasympathique Assure la conservation d’énergie et les fonctions habituelles 2 Mme Steinmetz  Sciences et Techniques 4C1 -2024/2025 3) Le système nerveux central (SNC) 3.1. L’encéphale 3 Mme Steinmetz  Sciences et Techniques 4C1 -2024/2025 Structures de protection : - Os du crâne - Trois enveloppes appelées les méninges - Liquide céphalorachidien Le tronc cérébral relie la moelle épinière au reste de l’encéphale. Il comporte des centres qui règlent : - la fréquence cardiaque - la fréquence respiratoire - la déglutition, la toux, le vomissement, l’éternuement, le hoquet Le diencéphale est l’intermédiaire entre le système nerveux et le système hormonal. Il intervient également dans le contrôle de la température, de la faim, de la soif, de certaines émotions. Le cerveau est constitué de substances grise et de substance blanche. - La substance grise comporte les corps cellulaires de nombreux neurones. Elle se trouve surtout à la périphérie du cerveau où elle forme le cortex cérébral. A l’intérieur du cerveau se trouvent également quelques endroits à substance grise, les noyaux gris. - La substance blanche comporte les fibres nerveuses (axons avec leur gaine de myéline, substance riche en lipides qui est responsable de l’aspect blanchâtre) Le cortex cérébral a une épaisseur de 3mm et il est très plissé. Chaque hémisphère comprend 4 lobes : lobe frontal, lobe pariétal, lobe temporal et lobe occipital. Le cerveau recoit des messages du monde extérieur par l’intermédiaire des organes de sens. Ces messages arrivent dans des zones bien précises : - les message visuels aboutissent dans le lobe occipital (zone visuelle) - les messages auditifs dans la partie supérieure du lobe temporal (zone auditive) - les messages tactiles dans la partie antérieure du lobe pariétal (zone tactile) Le cerveau agit sur le monde extérieur en commandant les muscles, cet ordre naît dans la partie postérieure du lobe frontal (zone motrice) Le cervelet assure la coordination des mouvements et joue un rôle dans l’équilibre du corps. 4 Mme Steinmetz  Sciences et Techniques 4C1 -2024/2025 3.2. La moelle épinière La moelle épinière est logée dans le canal de la colonne vertébrale et est entourée par 3 méninges. Elle a une longueur de 50cm et une épaisseur de 1cm. Elle relie l’encéphale au système nerveux périphérique et elle est responsable pour de nombreux réflexes. A l’intérieur : substance grise (corps cellulaires de neurones) A l’extérieur : substance blanche (fibres nerveuses) 31 paires de nerfs rachidiens partent latéralement de la moelle épinière. 4) Le système nerveux périphérique 4.1. Les nerfs crâniens Les nerfs crâniens proviennent de la partie inférieure de l’encéphale et sont surtout reliés à des organes de la tête (nez, yeux, oreilles, langue) 4.2. Les nerfs rachidiens Les nerfs rachidiens sortent latéralement de la moelle épinière, entre deux vertèbres. Ce sont des nerfs mixtes parce qu’ils contiennent à la fois : - des fibres sensitives (de la périphérie vers la m.é.) - des fibres motrices (de la m.é. vers la périphérie) Chaque nerf rachidien possède deux racines : - une racine postérieure (dorsale) qui est sensitive - une racine antérieure (ventrale) qui est motrice 5 Mme Steinmetz  Sciences et Techniques 4C1 -2024/2025 5) Histologie (étude des tissus) Le système nerveux comporte deux types de cellules : - Les cellules gliales : forment la névroglie (soutien, nutrition et protection des neurones) - Les cellules nerveuses (neurones) 5.1. Structure d’un neurone Une cellule nerveuse est reliée à de nombreuses autres cellules au niveau des synapses. Un stimulus au niveau des dendrites ou du corps cellulaire provoque la formation d’un message électrique, l’influx nerveux, qui se propage le long de l’axone vers les synapses ou il provoque la libération d’un message chimique (les neurotransmetteurs). Celui-ci stimule à nouveau d’autres cellules. Les corps cellulaires des neurones sont localisés dans les centres nerveux. Les axones et les dendrites forment des faisceaux de fibres dans les nerfs, entourés souvent d’une gaine de myéline dont la fonction est de permettre une conduction plus rapide du message. Il existe - des neurones sensitifs (n. afférent) qui propagent l’influx nerveux des récepteurs sensoriels vers le SNC - des neurones moteurs (n. efférent) qui propagent l’influx nerveux hors du SNC vers les organes effecteurs (muscles, glandes) - des interneurones (n. d’association) qui sont situés entre les n. sensitifs et les n. moteurs (99%) 6 Mme Steinmetz  Sciences et Techniques 4C1 -2024/2025 5.2. Structure et fonction d’une synapse Une synapse permet le transfert de l’information - d’un neurone à l’autre - d’un neurone à une cellule effectrice Une cellule nerveuse recoit en moyenne 1000 à 10 000 boutons synaptiques. Un signal électrique (Potentiel d’action PA) est transformé en signal chimique (Neurotransmetteur NT) qui est reconverti en signal électrique sur la cellule postsynaptique. Fonctionnement d’une synapse chimique 1) Un PA arrivant au bouton synaptique provoque l’ouverture de canaux à Ca2+ (voltage- dépendants) : entrée de Ca2+ dans le bouton synaptique 2) Ca2+ provoque l’exocytose des vésicules synaptiques et ainsi la libération du NT dans la fente synaptique (ca 300 vésicules se vident par PA) 3) NT diffuse vers des récepteurs sur des canaux ioniques (ligands-dépendants) de la membrane postsynaptique 4) La fixation du NT sur les récepteurs conduit à l’ouverture des canaux et ainsi la modification du potentiel de membrane : potentiel gradué et excitation ou inhibition du neurone du neurone postsynaptique selon le type de NT et de récepteur. Augmentation de la fréquence des PA → Augmentation du nombre de vésicules de NT libérées et augmentation de l’effet sur la cellule postsynaptique. Les effets du NT cessent : - par dégradation du NT par des enzymes - par recaptage du NT par le bouton synaptiques - par diffusion du NT hors de la synapse Le passage par une synapse freine la propagation d’un signal nerveux. 7 Mme Steinmetz